Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Sự phát triển của công nghệ vi điện tử dựa trên vật liệu Silic (Si) đang dần tiếp cận các giới hạn vật lý ở quy mô nanomet, khiến tốc độ gia tăng mật độ linh kiện theo định luật Moore gặp nhiều trở ngại. Để vượt qua rào cản này, lĩnh vực điện tử học spin (spintronics) được xem là một hướng tiếp cận triển vọng nhờ khả năng khai thác đồng thời cả hai thuộc tính của electron: điện tích và spin. Các linh kiện spintronics thế hệ đầu hoạt động dựa trên hiệu ứng từ điện trở khổng lồ (GMR) và từ điện trở chui hầm (TMR), được ứng dụng trong bộ nhớ truy nhập ngẫu nhiên từ điện trở (MRAM) và bộ nhớ chuyển mômen spin (STT-MRAM). Tuy nhiên, các linh kiện này chủ yếu sử dụng kim loại sắt từ nên không thể điều chỉnh được mật độ hạt tải điện.
Vật liệu bán dẫn từ (Ferromagnetic Semiconductors - FMSs) ra đời nhằm kết hợp tính chất xử lý thông tin của chất bán dẫn và khả năng lưu trữ thông tin không tiêu tán năng lượng của vật liệu sắt từ. Trong suốt hai thập kỷ, các nghiên cứu bán dẫn từ nhóm III-V tập trung vào hệ pha tạp Mangan (Mn) như $(\text{Ga,Mn})\text{As}$ hay $(\text{In,Mn})\text{As}$. Mặc dù vậy, hệ pha tạp Mn tồn tại hai hạn chế lớn:
- Nguyên tử $\text{Mn}^{2+}$ khi thay thế vị trí nhóm III cung cấp đồng thời mômen từ và lỗ trống, khiến vật liệu luôn là bán dẫn loại P, gây khó khăn cho việc chế tạo các cấu trúc linh kiện bán dẫn cơ bản (như tiếp xúc p-n, transistor) vốn đòi hỏi cả bán dẫn loại N và loại P.
- Nhiệt độ Curie ($T_C$) của các bán dẫn từ pha tạp Mn đều thấp hơn nhiều so với nhiệt độ phòng (khoảng $300\text{ K}$), trong đó $(\text{Ga,Mn})\text{As}$ có $T_C$ cao nhất cũng chỉ đạt $200\text{ K}$ ($-73^\circ\text{C}$), $(\text{In,Mn})\text{As}$ đạt $110\text{ K}$, $(\text{Ga,Mn})\text{Sb}$ đạt $30\text{ K}$, và $(\text{In,Mn})\text{Sb}$ đạt $10\text{ K}$.
Gần đây, nhóm nghiên cứu hợp tác giữa Đại học Tokyo và Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh đã phát triển lớp bán dẫn từ mới pha tạp Sắt (Fe) trên nền bán dẫn vùng cấm hẹp, tiêu biểu là $\text{Indium Iron Antimonide } (\text{In,Fe})\text{Sb}$. Nguyên tử Fe có xu hướng thể hiện hóa trị III ($\text{Fe}^{3+}$), cho phép pha tạp nồng độ cao ($>10%$) mà không bắt buộc tạo lỗ trống, tạo ra bán dẫn từ loại N với nhiệt độ Curie ghi nhận lên tới $335\text{ K}$ (ở $16%\text{ Fe}$) và có thể điều khiển tính chất từ bằng điện trường. Tuy nhiên, việc tối ưu hóa các điều kiện công nghệ chế tạo màng mỏng $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ bằng phương pháp epitaxy chùm phân tử (MBE) chưa được khảo sát một cách hệ thống.
Mục tiêu nghiên cứu:
- Khảo sát sự thay đổi tính chất từ và hình thái cấu trúc của màng mỏng bán dẫn từ $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ theo nhiệt độ chế tạo ($T_{\text{đế}}$).
- Xác định nhiệt độ chế tạo tối ưu nhằm cải thiện chất lượng màng mỏng và nâng cao nhiệt độ Curie ($T_C$) của vật liệu.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng: Màng mỏng bán dẫn từ $(\text{In}_{1-x},\text{Fe}_x)\text{Sb}$ với nồng độ pha tạp cố định $x = 10%$ và bề dày màng $d = 20\text{ nm}$.
- Phạm vi thực nghiệm: Phân tích dữ liệu thực nghiệm của 4 mẫu màng mỏng $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ được chế tạo ở các nhiệt độ đế khác nhau ($T_{\text{đế}} = 210^\circ\text{C}, 230^\circ\text{C}, 250^\circ\text{C}, 270^\circ\text{C}$) và 1 mẫu đối chứng $\text{InSb}$ thuần ($250^\circ\text{C}$) tại Đại học Tokyo; thực hiện xử lý số liệu, đánh giá hình thái bề mặt, tính chất quang-từ và xác định nhiệt độ Curie tại Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận xây dựng trên các nền tảng lý thuyết vật lý chất rắn và hệ phương pháp thực nghiệm màng mỏng chuyên sâu:
- Mô hình vật liệu bán dẫn từ pha tạp Sắt: Cơ chế hình thành trật tự sắt từ dựa trên tương tác trao đổi giữa các mômen từ cục bộ của ion $\text{Fe}^{3+}$ (thay thế đẳng hóa trị cho $\text{In}^{3+}$ trong mạng zinc-blende) với hạt tải điện tự do trong vùng dẫn của bán dẫn nền $\text{InSb}$.
- Lý thuyết trường trung bình Ginzburg – Landau và phương pháp Arrott Plot: Gần điểm chuyển pha thuận từ - sắt từ, năng lượng tự do $F(M)$ của hệ sắt từ được khai triển theo độ từ hóa $M$:
$$F(M) = -HM + a \left(\frac{T - T_C}{T_C}\right) M^2 + bM^4 + \dots$$
Tại vùng lân cận điểm chuyển pha, phương trình trạng thái có dạng:
$$M^2 = \frac{1}{4b} \frac{H}{M} - \frac{a}{2b}\epsilon \quad \left(\text{với } \epsilon = \frac{T - T_C}{T_C}\right)$$
Dựa trên đồ thị $M^2$ theo $H/M$ (hoặc $\text{MCD}^2$ theo $H/\text{MCD}$), đường đẳng nhiệt thẳng đi qua gốc tọa độ xác định chính xác nhiệt độ tới hạn $T_C$.
Hệ thống phương pháp thực nghiệm:
- Phương pháp Epitaxy chùm phân tử (Molecular Beam Epitaxy - MBE): Chế tạo màng mỏng đơn tinh thể trong buồng chân không siêu cao ($10^{-8} \text{ đến } 10^{-12}\text{ Torr}$), sử dụng hệ làm lạnh nitơ lỏng ($77\text{ K}$) và các ống bay hơi Knudsen cell (K-cell) để kiểm soát tốc độ lắng đọng ở mức $500\text{ nm/h}$.
- Nhiễu xạ electron phản xạ năng lượng cao (Reflection High-Energy Electron Diffraction - RHEED): Kỹ thuật quan sát in-situ hình thái bề mặt và chất lượng tinh thể trong quá trình tăng trưởng màng mỏng, sử dụng chùm electron $10 - 50\text{ kV}$ chiếu tới bề mặt với góc lướt hẹp, ghi nhận các vạch giao thoa (streaks) hoặc điểm sáng (spots).
- Quang phổ lưỡng sắc tròn từ tính (Magnetic Circular Dichroism - MCD): Đo độ hấp thụ và phản xạ vi sai giữa ánh sáng phân cực tròn phải ($R_{\sigma+}$) và phân cực tròn trái ($R_{\sigma-}$) dưới tác dụng của từ trường ngoài định hướng song song với tia tới:
$$\text{MCD} = \frac{90}{\pi} \frac{R_{\sigma+} - R_{\sigma-}}{2R} \sim \Delta E \frac{dR}{dE}$$
Cường độ phổ MCD tỷ lệ thuận với độ từ hóa $M$ ($\Delta E \sim M$), cho phép phân biệt từ tính nội tại của cấu trúc vùng năng lượng bán dẫn với tín hiệu từ các cụm kim loại lạ.
- Nguồn dữ liệu: Dữ liệu nhiễu xạ RHEED và phổ MCD thu thập từ hệ máy EpiQuest III-V MBE và thiết bị quang phổ từ trường tại Đại học Tokyo.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan về vật liệu bán dẫn từ
Chương này hệ thống hóa các khái niệm nền tảng về spintronics và lịch sử phát triển vật liệu bán dẫn từ:
- Phân tích cơ chế hoạt động của các cấu trúc van spin, tiếp xúc từ chui hầm (MTJ) và bộ nhớ STT-MRAM dựa trên sự đảo từ bằng dòng phân cực spin.
- Đánh giá hiện trạng nghiên cứu bán dẫn từ nhóm III-V pha tạp Mn: chỉ rõ hạn chế không thể tạo bán dẫn loại N và giới hạn nhiệt độ Curie thấp ($T_C \le 200\text{ K}$).
- Giới thiệu giải pháp sử dụng bán dẫn vùng cấm hẹp ($\text{InAs}, \text{GaSb}, \text{InSb}$) pha tạp sắt ($\text{Fe}$): ion $\text{Fe}^{3+}$ có khả năng hòa tan cao trong mạng nền mà không làm thay đổi bản chất hạt tải nội tại, cho phép phát triển thành công bán dẫn từ loại P $(\text{Ga,Fe})\text{Sb}$ ($T_C$ đạt $340\text{ K}$ ở $25%\text{ Fe}$) và bán dẫn từ loại N $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ ($T_C$ đạt $335\text{ K}$ ở $16%\text{ Fe}$). Đồng thời dẫn chứng khả năng điều khiển độ từ hóa $M$ thông qua điện trở Hall ($R_{\text{Hall}}$) bằng cổng điện áp.
Chương 2: Phương pháp phân tích màng mỏng (In,Fe)Sb
Chương này mô tả chi tiết nguyên lý vận hành của các thiết bị phân tích và quy trình chế tạo:
- Cơ chế tạo màng MBE trong môi trường chân không cực cao, kiểm soát dòng chùm phân tử bằng nhiệt độ K-cell và hệ thống màn chắn (shutter).
- Nguyên lý phân tích RHEED: bề mặt 2D phẳng, đơn tinh thể tạo ra hệ vạch streak (đường Kikuchi); bề mặt 3D gồ ghề, cấu trúc đảo tạo ra các điểm spot; cấu trúc đa tinh thể tạo ra hệ điểm nhiễu xạ phức tạp.
- Nguyên lý quang phổ MCD: giải thích mối liên hệ giữa năng lượng phân tách spin Zeeman $\Delta E$, cấu trúc vùng năng lượng (band structure) và phổ MCD. Phổ MCD của bán dẫn từ nội tại biểu hiện các đỉnh chuyển tiếp quang học rõ nét trùng với bán dẫn nền, trái ngược với phổ nền rộng không đỉnh đặc trưng của lớp kim loại Fe thuần (dày $44\text{ nm}$).
- Phương pháp Arrott plot: quy trình toán học chuyển đổi dữ liệu từ trễ $\text{MCD} - H$ thành đồ thị $\text{MCD}^2$ theo $H/\text{MCD}$ tại các dải nhiệt độ từ $5\text{ K}$ đến $300\text{ K}$ để xác định chính xác điểm chuyển pha sắt từ.
Chương 3: Kết quả và bàn luận
Chương này trình bày toàn bộ kết quả khảo sát thực nghiệm trên các mẫu màng mỏng:
- Quy chuẩn cấu trúc mẫu: Màng được chế tạo trên đế $\text{GaAs}$ bán cách điện (SI-GaAs) sau khi khử oxit $\text{Ga}2\text{O}3$ ở $550^\circ\text{C}$, gồm các lớp: đệm $\text{GaAs}$ ($50\text{ nm}$), đệm $\text{AlAs}$ ($10\text{ nm}$), đệm $\text{AlSb}$ ($100\text{ nm}$) nhằm giảm sai hỏng mạng; tiếp đến là lớp $(\text{In}{0.9},\text{Fe}{0.1})\text{Sb}$ ($20\text{ nm}$) phát triển với tốc độ $500\text{ nm/h}$; trên cùng phủ lớp bảo vệ $\text{InSb}$ ($2\text{ nm}$) chống oxy hóa.
- Hình thái bề mặt và cấu trúc mạng (RHEED):
- Lớp đệm $\text{AlSb}$ của tất cả các mẫu đều cho ảnh RHEED dạng vạch streak sắc nét, chứng minh bề mặt 2D đồng đều.
- Đối với lớp $(\text{In,Fe})\text{Sb}$: mẫu A1 ($210^\circ\text{C}$) và A2 ($230^\circ\text{C}$) xuất hiện các điểm spot trên nền vạch mờ, cho thấy màng có cấu trúc 3D gồ ghề do nhiệt năng không đủ để các nguyên tử sắp xếp hoàn hảo. Ngược lại, mẫu A3 ($250^\circ\text{C}$) và A4 ($270^\circ\text{C}$) duy trì hệ vạch streak rõ ràng, khẳng định màng có bề mặt 2D phẳng, tinh thể cấu trúc zinc-blende đơn pha hoàn chỉnh và không xuất hiện pha tạp thứ hai.
- Tính chất quang-từ (MCD):
- Tất cả các mẫu A1–A4 đều thể hiện đỉnh phổ MCD nổi bật tại năng lượng photon $E_1 \approx 2\text{ eV}$, hoàn toàn trùng khớp với mức chuyển tiếp năng lượng $E_1$ của mẫu bán dẫn đối chứng $\text{InSb}$ thuần (mẫu A0). Cường độ đỉnh phổ tăng mạnh khi pha tạp Fe.
- Phổ MCD đo tại các từ trường $0.5\text{ T}$ và $1\text{ T}$ sau khi chuẩn hóa tại đỉnh $E_1 = 2\text{ eV}$ chồng khít lên nhau, chứng minh từ tính của màng mỏng bắt nguồn từ một pha sắt từ nội tại duy nhất của $(\text{In,Fe})\text{Sb}$, không chứa các cụm nano kết tụ của kim loại Fe.
- Sự phụ thuộc nhiệt độ Curie ($T_C$) vào nhiệt độ đế ($T_{\text{đế}}$):
- Đồ thị $\text{MCD} - H$ ở $5\text{ K}$ cho thấy đường cong từ trễ rõ rệt và độ từ dư; khi nhiệt độ tăng dần lên $300\text{ K}$, đường cong chuyển sang dạng tuyến tính đặc trưng cho trạng thái thuận từ.
- Kết quả Arrott plot xác định nhiệt độ Curie của 4 mẫu: mẫu A1 ($210^\circ\text{C}$) đạt $T_C = 50\text{ K}$; mẫu A2 ($230^\circ\text{C}$) đạt $T_C = 80\text{ K}$; mẫu A3 ($250^\circ\text{C}$) đạt giá trị cực đại $T_C = 210\text{ K}$; mẫu A4 ($270^\circ\text{C}$) giảm xuống còn $T_C = 110\text{ K}$.
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đã tổng hợp toàn bộ các thông số công nghệ và kết quả khảo sát từ tính của hệ mẫu $(\text{In}_{1-x},\text{Fe}_x)\text{Sb}$ ($x = 10%$, $d = 20\text{ nm}$) như sau:
| Ký hiệu mẫu |
Nhiệt độ đế $T_{\text{đế}}$ ($^\circ\text{C}$) |
Nồng độ Fe ($x$) |
Độ dày màng ($d$) |
Đặc điểm bề mặt qua ảnh RHEED |
Nhiệt độ Curie $T_C$ (K) |
| A0 (đối chứng) |
$250$ |
$0%$ |
$20\text{ nm}$ |
Dạng vạch (2D phẳng, zinc-blende) |
Không có từ tính |
| A1 |
$210$ |
$10%$ |
$20\text{ nm}$ |
Dạng điểm spot (3D gồ ghề, tối màu) |
$50\text{ K}$ |
| A2 |
$230$ |
$10%$ |
$20\text{ nm}$ |
Dạng điểm spot (3D gồ ghề) |
$80\text{ K}$ |
| A3 |
$250$ |
$10%$ |
$20\text{ nm}$ |
Dạng vạch streak sáng (2D phẳng) |
$210\text{ K}$ |
| A4 |
$270$ |
$10%$ |
$20\text{ nm}$ |
Dạng vạch streak sáng (2D phẳng) |
$110\text{ K}$ |
Đóng góp chính của đề tài:
- Xác định thông số công nghệ tối ưu: Khẳng định $T_{\text{đế}} = 250^\circ\text{C}$ là nhiệt độ chế tạo tối ưu nhất cho màng mỏng bán dẫn từ $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ pha tạp $10%\text{ Fe}$ bằng phương pháp MBE, giúp màng đạt nhiệt độ Curie cao nhất ($T_C = 210\text{ K}$).
- Làm rõ quy luật ảnh hưởng của nhiệt độ: Chứng minh mối quan hệ giữa nhiệt độ đế và tính chất màng: nhiệt độ quá thấp ($210 - 230^\circ\text{C}$) không cung cấp đủ nhiệt năng cho quá trình kết tinh, tạo bề mặt 3D gồ ghề và làm suy giảm $T_C$; nhiệt độ tăng đến $250^\circ\text{C}$ giúp các nguyên tử Fe thế tốt vào vị trí In trong mạng tinh thể zinc-blende, nâng cao trật tự sắt từ; khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng tối ưu ($270^\circ\text{C}$), nhiệt độ Curie lại có xu hướng suy giảm.
- Kiểm chứng tính sắt từ đơn pha nội tại: Bằng phương pháp chuẩn hóa phổ MCD tại đỉnh $E_1 = 2\text{ eV}$ ở các từ trường khác nhau, nghiên cứu chứng minh màng mỏng $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ hoàn toàn không tồn tại các pha kết tụ nano kim loại sắt, giữ nguyên cấu trúc vùng năng lượng của bán dẫn gốc $\text{InSb}$.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Do giới hạn thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp, đề tài mới chỉ tập trung khảo sát biến số nhiệt độ đế chế tạo ($T_{\text{đế}}$) trên một nồng độ pha tạp Fe duy nhất ($x = 10%$) và một giá trị bề dày màng cố định ($d = 20\text{ nm}$, tốc độ $500\text{ nm/h}$).
- Hướng mở rộng: Nhóm nghiên cứu định hướng tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của độ dày màng mỏng, tốc độ tạo màng và đặc biệt là nâng cao nồng độ pha tạp Fe lên $16%$, $20%$ hoặc $25%$ trong điều kiện nhiệt độ tối ưu ($250^\circ\text{C}$) nhằm nâng nhiệt độ Curie của $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ vượt mốc nhiệt độ phòng ($> 300\text{ K}$).
Giá trị tham khảo
Khóa luận là nguồn tài liệu hữu ích cho:
- Sinh viên, học viên chuyên ngành Sư phạm Vật lý, Vật lý chất rắn, Khoa học vật liệu và Công nghệ nano: Cung cấp kiến thức về vật liệu spintronics, cơ chế sắt từ trong bán dẫn pha tạp kim loại chuyển tiếp và các linh kiện từ điện trở (GMR, TMR, STT-MRAM).
- Cán bộ nghiên cứu màng mỏng: Cung cấp tài liệu quy trình phân tích RHEED in-situ, kỹ thuật đo quang phổ lưỡng sắc tròn từ tính (MCD) và phương pháp xử lý dữ liệu Arrott plot xác định nhiệt độ chuyển pha Curie.
Câu hỏi thường gặp
1. Cấu trúc màng mỏng đa lớp của mẫu (In,Fe)Sb trong nghiên cứu được thiết kế như thế nào?
Mẫu được phát triển trên đế $\text{GaAs}$ bán cách điện (sau khi khử oxit ở $550^\circ\text{C}$), bao gồm tuần tự: lớp đệm $\text{GaAs}$ ($50\text{ nm}$), lớp đệm $\text{AlAs}$ ($10\text{ nm}$), lớp đệm $\text{AlSb}$ ($100\text{ nm}$) để chuyển tiếp hằng số mạng; lớp màng mỏng bán dẫn từ $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ ($20\text{ nm}$) pha tạp $10%\text{ Fe}$; và lớp bảo vệ $\text{InSb}$ ($2\text{ nm}$) ở trên cùng nhằm ngăn chặn quá trình oxy hóa.
2. Vì sao bán dẫn từ pha tạp Sắt (Fe) lại có ưu thế hơn bán dẫn từ pha tạp Mangan (Mn)?
Khi pha tạp vào bán dẫn nhóm III-V, ion $\text{Mn}^{2+}$ vừa tạo mômen từ vừa đóng vai trò chất nhận (acceptor) tạo lỗ trống, khiến vật liệu bắt buộc là loại P và có $T_C$ thấp. Ngược lại, ion $\text{Fe}^{3+}$ thay thế đẳng hóa trị cho cation nhóm III, chỉ cung cấp mômen từ mà không bắt buộc tạo hạt tải điện, cho phép chế tạo linh hoạt cả bán dẫn từ loại N $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ lẫn loại P $(\text{Ga,Fe})\text{Sb}$, đồng thời hòa tan được nồng độ Fe lớn ($>10%$) để nâng cao nhiệt độ Curie vượt nhiệt độ phòng.
3. Nhiệt độ chế tạo tối ưu cho màng mỏng (In,Fe)Sb 10% Fe là bao nhiêu và đạt nhiệt độ Curie bao nhiêu?
Nhiệt độ chế tạo tối ưu được xác định là $T_{\text{đế}} = 250^\circ\text{C}$ (mẫu A3). Tại nhiệt độ này, màng mỏng có cấu trúc bề mặt 2D phẳng đồng đều, chất lượng tinh thể zinc-blende tốt nhất và đạt nhiệt độ Curie cực đại là $T_C = 210\text{ K}$.
4. Dữ liệu quang phổ MCD chứng minh tính chất sắt từ nội tại của màng (In,Fe)Sb bằng cách nào?
Phổ MCD của các mẫu $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ đều xuất hiện đỉnh phổ sắc nét tại mức năng lượng $E_1 \approx 2\text{ eV}$ trùng với chuyển tiếp năng lượng của bán dẫn gốc $\text{InSb}$, khác biệt hoàn toàn với phổ nền rộng của kim loại Fe thuần. Đồng thời, các đường phổ đo dưới các từ trường khác nhau ($0.5\text{ T}$ và $1\text{ T}$) sau khi chuẩn hóa tại đỉnh $2\text{ eV}$ đều trùng khít lên nhau, chứng minh trong mẫu chỉ tồn tại duy nhất một pha sắt từ $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ mà không có cụm nano Fe lạ.
5. Phương pháp Arrott plot xác định nhiệt độ Curie dựa trên nguyên lý gì?
Phương pháp Arrott plot dựa trên lý thuyết trường trung bình Ginzburg – Landau, biểu diễn mối liên hệ tuyến tính giữa $\text{MCD}^2$ theo $H/\text{MCD}$ tại các đường đẳng nhiệt khác nhau. Nhiệt độ của đường đẳng nhiệt có đoạn kéo dài đi qua gốc tọa độ ($0,0$) chính là nhiệt độ chuyển pha Curie ($T_C$) của vật liệu.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Bình An đã khảo sát thành công sự phụ thuộc của hình thái tinh thể và tính chất từ của màng mỏng bán dẫn từ $(\text{In,Fe})\text{Sb}$ ($10%\text{ Fe}$) vào nhiệt độ chế tạo trong dải từ $210^\circ\text{C}$ đến $270^\circ\text{C}$ bằng phương pháp MBE. Thông qua phân tích nhiễu xạ RHEED và quang phổ MCD, nghiên cứu chứng minh các màng mỏng duy trì cấu trúc zinc-blende đơn pha nội tại của bán dẫn nền $\text{InSb}$ mà không bị phân tách pha kim loại sắt. Sử dụng phương pháp Arrott plot, đề tài đã xác lập nhiệt độ đế tối ưu là $250^\circ\text{C}$, giúp màng mỏng đạt nhiệt độ Curie cao nhất là $210\text{ K}$. Kết quả thực nghiệm này cung cấp cơ sở quan trọng cho việc tối ưu hóa quy trình công nghệ nhằm phát triển vật liệu bán dẫn từ loại N phục vụ các linh kiện spintronics hiệu năng cao.
